農村集體土地確權項目坐標系統設計實例研討

■成軍才

（河北省地礦局石家莊綜合地質大隊河北石家莊050085）

農村集體土地確權項目坐標系統設計實例研討

■成軍才

（河北省地礦局石家莊綜合地質大隊河北石家莊050085）

集體土地是指農民集體所有的土地。集體土地是中國土地所有制的一種重要形式。中共中央十八大提出，建立城鄉統一的建設用地市場，允許農村集體經營性建設用地出讓、租賃、入股。農村集體土地登記發證，是集體土地流轉的前提和基礎。為此河北省已全面展開農村集體建設用地和宅基地使用權確權登記發證工作。在土地確權項目中，為了使邊長投影長度變形量不超過2.5 cm/km，必須進行坐標系統的分析與設計.本文分析了變換中央子午線、改變投影面對投影變形造成的影響，從而為合理選擇土地確權項目坐標系統提供幫助。

集體土地確權 坐標系統 長度變形

農村集體土地確權登記發證工作的主要目的是查清宗地界址位置、界線走向和面積等狀況，明晰產權。根據《地籍調查規程》：當長度變形值不大于2.5cm/km時，應選擇高斯—克呂格投影統一3°帶的平面直角坐標系統。否則根據具體情況依次選擇①有抵償高程面的高斯—克呂格統一3°帶平面直角坐標系統。②高斯—克呂格任意帶平面直角坐標系統。③有抵償高程面任意帶平面直角坐標系統。在本次確權工作中，河北省部分縣市調查面積達到幾千平方千米，同以往一般工程項目或城市最多幾百平方千米且一般地形起伏不大有很大不同。本文通過根據調查區域范圍大小、地理坐標、高程等自然地理要素及允許投影變形量，通過變換中央子午線、改變投影面以及二者聯合應用等措施，討論幾種常用坐標系統的設計與分析的方法。

1 設計平面坐標系統注意問題

（1）高斯投影，高斯-克呂格投影是一種等角橫軸切橢圓柱投影。高斯投影，將中央經線投影為直線，其長度沒有變形，與球面實際長度相等，其余經線為向極點收斂的弧線，距中央經線愈遠，變形愈大。

（2）高斯投影投影改正，外業測量所測得的數據的參考面為大地水準面，基準線為鉛垂線，而實際工作所使用的坐標系都為高斯平面直角坐標系，因此外業測量所得到的數據必須經過投影改正才能使用。這里的投影改正主要有兩個步驟：①將地面觀測的長度歸算至參考橢球面上；②將參考橢球面上的長度歸算至高斯平面上；

投影變形計算公式如下：

△S1=(y2/2R2)*S△S2=-(H/R)*S△=△S1+△S2△/S=y2/2R2-H/R

式中：AS1為高斯投影變形量，AS2為高程投影變形量，△為投影總變形量，Y為距中央子午線的距離，R為平均曲率半徑，S為邊長，H為大地高。

當參考橢球面位于觀測面下方時,長度的高程歸化改正量為負值,而高斯投影改正恒為正值,這兩項改正是可以相互抵償的。

（3）坐標系設計的考慮因素：根據以上公式，為使長度變形不大于2.5cm/km選取坐標系統主要考慮以下因素①項目區距中央子午線的距離②項目區大地高。由于此次集體土地發證覆蓋整個行政區域，部分縣市有很大高差起伏，應予以通盤考慮。

2 某縣平面坐標系統選取實踐

某縣位于河北省中南部，面積682平方千米，地理坐標介于東經114°10′57″至東經114°37′49″，海拔高度在60-400米之間。全縣地勢西高東低成階梯狀分布，在全省乃至全國具有一定代表性。

根據上述公式首先以114°為中央子午線計算投影變形得下圖1，由圖1可知僅中部②-⑤區域滿足長度變形不大于2.5cm/km要求。分析以上方案，西部長度變形超限是由于西部距中央子午線距離近且海拔高導致高程投影變形量遠大于高斯投影變形量；東部長度變形超限主要是因為東部區域距中央子午線距離過大所致，假如將測區分為三個投影帶，雖然能夠解決這一問題，但必將導致確權成果人為分成三個坐標系，為成果接邊及今后成果應用帶來很大困難。為此我們設想將中央子午線移至測區東側，驗證是否能解決了這一問題。下圖2為中央子午線為114°50′時的長度變形情況。

根據以上計算可知，通過中央子午線東移，項目區范圍內投影后長度變形均滿足2.5cm/km，為項目的順利開展提供基本保證。

3 坐標系設計的注意事項

（1）在滿足項目工作需要精度要求的前提下，為使得測量結果一測多用，這時應采用國家統一的3度帶高斯平面直角坐標系。（2）當邊長的兩次歸算投影改正不能滿足要求時，為保證項目測量結果的直接利用和計算的方便，可以采用任意帶的獨立高斯平面直角坐標系，歸算測量成果的參考面中央子午線可以由現實需要選定。為此，可采用下面幾種手段來實現：

①通過改變H從而選擇合適的高程參考面，將抵償分帶投影變形，消除或減弱長度變形；

②通過改變y，從而對中央子午線做適當移動，來抵償由高程面上的邊長歸算到參考橢球面上的投影變形，消除或減弱長度變形；

③通過既改變H（選擇高程參考面），又改變y（移動中央子午線），來共同抵償兩項改正，消除或減弱長度變形。

④:針對我國地勢西高東低的地形特點,可將中央子午線選取在測區東側一定距離,這樣東部平原區離中央子午線近投影誤差小,西部隨高程逐步升高橫坐標逐步增大,兩者導致的長度變形值互相抵消,能夠大大提高抵償坐標系的抵償寬度和精度。

4 結語

集體土地確權項目坐標系統設計，應該根據測量地域范圍、高度差等條件實際分析，通過選取合適的中央子午線位置、高程投影面，確定最終與之匹配的坐標系統。

為了成功完成任務，在確定和不確定地域范圍內，要選取不同的坐標系進行分析，以保證適用于所測地域的跨度和高度差。

如果遇到非理想地域，應多角度考慮問題，兩兩結合或者多多結合建立坐標系統，更好地解決確權項目所遇到的問題。

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DF4[文獻碼]B

1000-405X（2016）-5-383-2